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杭聯熱電3#75t/hCFB爐“50355+530”超潔凈排放設計與應用

放大字體  縮小字體 發布日期:2015-11-19  瀏覽次數:1480
 
核心提示:摘要:本文介紹杭州杭聯熱電有限公司3# 75t/h CFB爐采用DSC-M新型干法脫硫脫硝除塵一體化工藝與裝置的設計與應用情況。杭聯熱電3
 摘要:本文介紹杭州杭聯熱電有限公司3# 75t/h CFB爐采用DSC-M新型干法脫硫脫硝除塵一體化工藝與裝置的設計與應用情況。杭聯熱電3# 75 t/h CFB爐采用“一爐一塔”布置形式,項目投運后,脫硫脫硝除塵裝置后NOX小于50 mg/Nm3,SO2排放濃度小于35mg/Nm3,粉塵排放在小于5mg/Nm3,煙氣實現“50355+530”超潔凈排放

關鍵詞:杭聯熱電 DSC-M COA 超潔凈 干式超凈+

1. 前言

自2014年以來,在我國重點地區如浙江、江蘇、廣州,及原煤產地地區如山西、陜西等地已紛紛推出燃煤機組“超潔凈排放”的環保要求,要求現有燃煤設施嚴格控制污染物的排放。所謂“超潔凈排放”,是指燃煤機組在達到國家新頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)關于新建燃煤鍋爐污染物排放限值(煙塵小于30mg/Nm3、二氧化硫小于100mg/Nm3、氮氧化物小于100mg/Nm3)的基礎上進一步提升,達到燃氣鍋爐污染物排放限值,即大氣污染物排放達到:氮氧化物小于50mg/Nm3、二氧化硫小于35mg/Nm3、粉塵小于5mg/Nm3。

龍凈環保作為國家大氣環保治理行業中的龍頭企業,其在“超潔凈排放”之路上始終走在前列,為燃煤設施的污染物控制尋求更佳合理的解決方案。通過在循環流化床干法脫硫工藝技術基礎上,自主開發了DSC-M干式超凈+工藝技術裝備,該裝備不僅滿足氮氧化物小于50mg/Nm3、二氧化硫小于35mg/Nm3、粉塵小于5mg/Nm3的超低排放要求,還可以實現三氧化硫小于5mg/Nm3的排放指標,DSC-M集成了COA氮氧化物協同控制模塊,汞、鉛等重金屬高效脫除模塊,可以實現氮氧化物在SNCR/SCR基礎上提高30%脫硝效率,重金屬高效脫除效率可達99%,實現汞排放濃度小于3ug/Nm3,零廢水排放。DSC-M干式超凈+工藝裝備可以實現簡稱“50355+530”的超低排放指標,其中“50(代表氮氧化物小于50mg/Nm3)35(代表二氧化硫小于35mg/Nm3)5(代表粉塵小于5mg/Nm3)+5(代表三氧化硫小于5mg/Nm3)3(代表總汞小于3ug/Nm3)0(代表零廢水)”。

DSC-M技術裝備的成功應用,在一套裝置同時實現了“50355+530”的超低排放指標,一攬子解決了工業鍋爐的環保問題,其具有占地面積小,投資低,運行費用省的優點,為以循環流化床鍋爐為代表的工業鍋爐進行“超潔凈排放”升級改造,提供了很好的借鑒和示范作用,具有很廣闊的應用前景和推廣意義。

杭州杭聯熱電有限公司3# 75 t/h CFB鍋爐改造工程于2014年11月開始實施,于2014年4月一次性順利成功投運,整個改造工期為5個月。

2. 項目設計

2.1. 工藝流程

杭州杭聯熱電有限公司3# 75 t/h CFB鍋爐“超潔凈排放”技術路線為:爐內脫硫+SNCR脫硝+DSC-M干式超凈+工藝技術。3#爐原有的環保設施采用爐內石灰石脫硫,SNCR脫硝和爐后半干法脫硫+電袋除塵器,本次升級改造,保留了爐內石灰石脫硫,同時對SNCR脫硝進行升級改造,拆除原有的半干法+電袋除塵器,在原有位置上新建一套DSC-M干式超凈+系統,采用“一爐一塔”的串聯布置形式。

(1) 選擇性非催化還原(SNCR)

SNCR脫硝工藝采用氨水為還原劑,通過設在在鍋爐旋風風離器前噴槍噴入霧化后的氨水,氨水迅速熱分解出NH3并與煙氣中的NOx進行反應生成N2和H2O,實現NOx的脫除。在設計噴槍位置時,運用計算流體力學(CFD)和化學動力學模型(CKM)為還原劑噴射點的選取提供支持。

(2) DSC-M干式超凈+系統集成低溫循環氧化吸收模塊(COA)協同脫硝

依托LJD-FGD脫硫除塵裝置的低溫循環氧化脫硝(COA)工藝流程如下圖1所示。COA脫硝劑的強氧化和催化作用,將NO轉化為NO2,再與鈣基吸收劑發生中和反應,其反應方程式如下:

2.2 設計參數

 

2.3 脫硫系統建設和運行情況

本項目為改造項目,場地相當緊湊,對原來爐后的半干法項目和引風機進行拆除,新建的脫硫脫硝除塵島布置在鍋爐與煙囪之間拆除后的用地上,脫硫灰利用電廠原有的灰庫儲存。DSC-M脫硫脫硝島的主要構筑物有消石灰倉、反應塔、脫硫布袋除塵器、COA脫硝系統、脫硫引風機等,預留了汞、鉛等重金屬模塊接口。

消石灰倉、反應塔、脫硫布袋除塵器均采用鋼支架支撐。脫硝系統裝置集中布置在脫硫島附近的空地上,脫硫除塵主要工藝生產裝置和輔助設施圍繞脫硫塔,按工藝要求集中布置,各設備的平面和空間組合合理、緊湊,整體性好。圖2為施工前及竣工后的現場照片。

杭聯熱電3# 75t/h CFB爐脫硫除塵裝置龍凈負責EPC總承包工程,包括原裝置拆除。整個項目從原裝置拆除、設備安裝到一次性投運,實際工期僅為4個月。脫硫除塵裝置自投運以來,系統運行穩定,各項運行性能指標均優于設計要求。試運行期間,脫硫裝置入口SO2濃度從300~2000mg/Nm3波動,脫硫后SO2平均排放濃度為15mg/Nm3,脫硫后粉塵平均排放濃度為1mg/Nm3,出口NOX平均值≤35mg/Nm3。

 

圖3 杭聯熱電3#75t/h DSC-M裝置DCS主畫面

(運行期間,出口SO2平均值≤15mg/Nm3,出口煙塵平均值≤1mg/Nm3,出口NOX平均值≤35mg/Nm3) 

3結論

杭聯熱電3#爐項目脫硫脫硝除塵裝置的成功投運和穩定運行,表明龍凈自主創新的“DSC-M干式超凈+工藝技術”可以實現燃氣鍋爐污染物超潔凈排放限值:氮氧化物排放濃度小于50mg/Nm3、二氧化硫排放濃度小于35mg/Nm3、粉塵排放濃度小于5mg/Nm3,是一種投資省、綜合凈化效益高的煙氣治理領域創新技術,特別適合以循環流化床鍋爐為代表工業鍋爐,是工業鍋爐污染物實現“超潔凈排放”的必由之路,為浙江省乃至全國工業燃煤設施煙氣進行“超潔凈排放”升級改造提供了借鑒和示范。(來源:北極星節能環保網)

 
 
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